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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
汤珊珊 李占斌 李聪 赵宾华
【目的】分析不同覆沙条件下坡面降雨的产流产沙过程，为揭示黄土高原水蚀风蚀交错区风水复合侵蚀机制奠定基础。【方法】采用３个雨强（０．５，１．０，１．５ｍｍ／ｍｉｎ）和３种覆沙方式（全坡、半坡、无覆沙）在室内进行模拟降雨试验，分析不同雨强和覆沙条件下坡面的产流产沙特征。【结果】坡面覆沙与无沙坡面（裸坡）相比延长了降雨初始产流时间１～３０ｍｉｎ；坡面覆沙后使得坡面的产流产沙过程复杂化，出现多峰多谷现象；坡面的累计径流量和累计产沙量均与降雨历时呈显著线性相关，相关系数在０．９以上；累计径流量与累计产沙量之间呈函数相关性，相关系数在０．９０以上。【结论】坡面覆沙在一定程度上加剧了侵蚀的发生。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
谭丽丽 潘英华 谷晓岩 夏艳玲 郝春红
本文以塿土和黄绵土作为实验材料,尝试使用BP神经网络方法(Back-Propagation neural network)模拟人工降雨条件下,间隔覆盖坡面的产流产沙状况。通过设置不同坡度、降雨强度、面积比,获得各种因素不同水平组合下的实测数据;以实际降雨强度、坡度、面积比、径流起始时间和初始含水率5个因子为输入变量、坡面产流量和产沙量为输出变量,利用BP神经网络模型与多元线性回归模型对数据进行模拟分析,并检验其模拟效果。研究结果表明:训练样本集平均相对误差为18.23%,预测样本集平均相对误差为5.21%;与多元线性回归模型相比,BP神经网络模型拟合精度较高,拟合效果更理想,表现出更强的预测能...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
董月群 李淑芹 原翠萍 雷廷武
为研究草地对土壤侵蚀过程的影响,选用黄绵土人工种植草地,采用室内模拟降雨试验研究黑麦草不同覆盖度(0、25%、50%和75%)对3种降雨强度(60、90和120 mm/h)坡面产流产沙过程的影响。结果表明:黑麦草覆盖可以显著减小侵蚀产沙。在坡面土壤预饱和的条件下,坡面产流、产沙与时间呈线性关系;累计产流量随降雨强度线性增加;同一降雨强度条件下,草地覆盖度对累计产流量影响不显著;草地坡面水流含沙量、输沙率、次降雨产沙量均随覆盖度增大而降低,随降雨强度增大而增加;3种降雨强度条件下,无黑麦草覆盖坡面水流含沙量差异不显著,次降雨产沙量和输沙率随着降雨强度的增加而增大。研究结果可为土壤侵蚀预报模型建立...
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
孙达 张妙仙 韩瑾 黄芳
采用人工模拟降水的方法,以5种不同的降水强度研究浙江省临安市青山湖流域内荒坡的产流产沙特征。结果表明,降水强度越大,产流时间越短,其径流量、产沙率和产沙量都越大,降水强度为1.66 mm·min-1时,产流时间仅为47 s,降水约30 min后,小区径流总量可达到0.898 m3,次侵蚀模数达到了30 t·km-2。降水强度与产流时间呈较好的负相关对数关系,与径流系数以及次侵蚀模数呈指数相关,与径流总量呈幂函数相关。相关系数分别达到了-0.965 5,0.921 8,0.963 5和0.873 6,均达到极显著水平(P<0.01)。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李瀚之 余新晓 樊登星 孙佳美 常玉 梁洪儒
为研究褐土坡面径流流速受坡面黑麦草覆盖度的影响,在2个雨强(0.5、1.0 mm/min)和2个坡度(10°、20°)条件下人工模拟降雨,分析研究了5个不同黑麦草覆盖度(0、20%、40%、60%、80%)对坡面径流流速的影响。结果表明:坡面径流流速随降雨历时延长而增加,最后达到稳定流速。坡面流的稳定流速与雨强和坡度呈正相关,与黑麦草覆盖度呈负相关。60%的坡面草覆盖度是一个拐点,高于此拐点时,坡面径流的流速差异较小,且坡度对流速的影响不十分显著。以黑麦草覆盖度拐点为界,分2段拟合了坡面流的稳定流速(V)与草覆盖度(C)、雨强(R)、坡度(θ)的方程:在草覆盖度≤60%时,V=47.75(1-...
关键词：
模拟降雨 流速 草覆盖度 拟合方程
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
常玉 余新晓 陈丽华 樊登星 梁洪儒 孙佳美
通过室内模拟降雨试验,研究了不同坡度、雨强条件下枯落物覆盖对坡面产流过程和侵蚀过程的影响。结果表明:1)枯落物单位面积生物量越大,坡面产流越迟,并且枯落物覆盖延迟地表径流产生的作用在30 mmh雨强下较60 mmh更为突出;2)坡面总径流量随枯落物单位面积生物量增大而减小,30 mmh雨强下减少率在4.8%~54.8%之间,60 mmh雨强下减少率在4.2%~26.8%之间,30 mmh雨强下枯落物的减流效应要优于60 mmh雨强;3)坡面产沙率和总产沙量均随枯落物单位面积生物量的增大而减小,当枯落物生物量为50 g时,坡面的总产沙量相比裸坡可降低56.2%~68.0%,枯落物生物...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨伟 张琪 李朝霞 张利超 蔡崇法
泥沙是土壤侵蚀过程的产物，直接反映了土壤的侵蚀特征。本文利用人工模拟降雨，研究了南方几种典型母质发育红壤侵蚀泥沙的颗粒分布特征、不同粒级中胶结物质的种类和含量。研究结果表明，径流优先选择携带０．００２～０．０２ ｍｍ颗粒，该级别颗粒占泥沙总量的２６．６８％～６０．３３％。粘粒含量高的第四纪粘土红壤，泥沙中粗颗粒含量较高，且多为较稳定的团聚体；沙粒和粉粒含量较高的页岩红壤和花岗岩红壤侵蚀泥沙中单粒含量较高，且泥沙分散后粉粒和粘粒的含量高于原土壤。花岗岩红壤侵蚀泥沙中Ｆｅ＿ｄ，Ａｌ＿ｄ，Ａｌ＿ｏ和Ｓｉ＿ｏ含量随泥沙粒径的增大而降低，而泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤中，Ｆｅ＿ｄ，Ａｌ＿ｄ，Ａｌ＿ｏ含量．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
吕凯 段颖丹 吴伯志
[目的]明确烤烟植株对降雨再分配及产流的影响,为坡耕地土壤侵蚀的防治及可持续利用提供理论依据。[方法]采用室内人工模拟降雨法,测定了40,80和120 mm/h降雨强度下烤烟旺长期的茎秆流、穿透雨、径流和渗漏,并进一步探讨了茎秆流和穿透雨与产流的关系。[结果]茎秆流量、穿透雨量和穿透雨率与降雨强度呈极显著正相关关系,而茎秆流率则与降雨强度呈极显著负相关关系;不同降雨强度下茎秆流率和穿透雨率分别为24.66%～28.79%和71.21%～75.34%。当降雨强度为40 mm/h时,茎秆流几乎不参与径流形成,当降雨强度为80和120 mm/h时,茎秆流再分配后形成径流和渗漏的比例分别为16.90%～20.54%和79.46%～83.10%;穿透雨再分配后形成径流和渗漏的比例分别为40.14%～66.19%和33.81%～59.86%。径流中来源于茎秆流和穿透雨部分的比例分别为0.82%～10.07%和89.93%～99.18%,而在渗漏中来源于茎秆流和穿透雨部分的比例分别为42.19%～44.21%和55.79%～57.81%。[结论]降雨经烤烟植株再分配后,茎秆流主要形成了渗漏,对地表径流的贡献相对较小;而穿透雨主要形成了径流和渗漏,是两者的主要来源。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张亚丽 李怀恩 张兴昌 肖波
利用室内模拟降雨试验,研究了在坡面施入硝酸铵对土壤矿质氮素随地表径流流失和入渗的影响,初步探讨了降雨-地表径流-土壤矿质氮素的有效作用深度(Effective Depth of Interaction,EDI),分别用反推法和拐点法确定了不施肥试验和施肥试验时的土壤矿质氮素EDI。结果表明:①与不施肥相比,施肥增加了土壤矿质氮素的地表流失量,施25,50和100 g NH4NO3处理矿质氮分别多流失了55.22,73.32和85.50 mg/m2;②施肥使土壤肥料的入渗量增加,但对肥料的入渗深度和土壤矿质氮素EDI影响很小;③同一坡面不同坡位NO3--N的EDI值不同,表现为坡中下部较大,坡顶...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郝芳华,陈利群,刘昌明,张雪松
在传统的水文/水质模型中,降雨被认为是在空间上均匀分布并且对模型输出的不确定性不产生影响。本文的目的是评价由于降雨的空间分布不均匀性对模型输出-产流量和产沙量-不确定性的影响。本文选取卢氏流域为研究区域,使用SWAT模型和流域内24个雨量站的降雨作为模型的输入。基于降雨空间分布均匀的假定下,每次用一个雨量站的点雨量来作为流域的面平均降雨量,模拟的产流量和产沙量的不确定性来自于降水的不均匀性。模拟的产流量和产沙量的不确定性大于降雨的不确定性,结果表明,在运用水文/水质模型时,为了准确的模拟、预测产流量和产沙量必须掌握降雨的空间分布特性并将其应用于水文、水质模拟之中。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
石默杰 杨光 薛艳春 吴际 思彩花 刘一
【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究区的降雨特征指标(降雨量、降雨历时、30 min最大降雨强度(I30)、平均降雨强度、降雨侵蚀力),利用K-均值聚类法,以研究区的降雨特征指标为变量,对合同沟小流域的侵蚀性降雨进行分类;计算不同土地利用类型径流小区的径流深和土壤流失量,分析不同土地利用类型和不同降雨类型对坡面产流产沙的影响,最后分析了合同沟小流域降雨特征与不同土地利用类型坡面总径流深和总土壤流失量的相关性。【结果】(1)2019-2021年,合同沟小流域降雨分布不均匀,共发生降雨128次,其中侵蚀性降雨51次,侵蚀性降雨量占总降雨量的80.2%,且侵蚀性降雨主要集中在6-8月。(2)将侵蚀性降雨分为3类:Ⅰ类降雨(大雨量、长历时、高强度);Ⅱ类降雨(中雨量、中历时、中强度)和Ⅲ类降雨(小雨量、短历时、低强度)。与Ⅱ类降雨和Ⅲ类降雨相比,Ⅰ类降雨发生的频次较低,但其平均降雨侵蚀力较强;在同一土地利用类型下,Ⅰ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(3)2019-2021年,不同土地利用类型径流小区坡面产流产沙特征差异明显,总径流深和总土壤流失量由大到小依次为裸地>农地>天然草地>灌木林地>乔木林地。(4)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面总径流深和总土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨强度和I_(30)的影响较大。【结论】在黄土丘陵沟壑区,降雨量、降雨强度和I30是影响坡面产流产沙的最主要指标,天然草地、乔木林地、灌木林地的减流减沙效益较好,可知农地退耕还林还草工程是减少土壤侵蚀的有效措施之一。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
苏芳莉 林佳旭 乔琳 蒋晓娇 谢艾楠 胡绍刚
探讨沈阳草甸土区不同植被类型与降雨强度对自然堆土产沙量、径流量的影响,为研究区水土流失防治与土地利用规划提供理论依据。采用两因素、三水平、三重复平行试验,利用人工降雨装置对3种植被类型(农田、荒地、林地)自然堆土进行3种降雨强度(0.64,1.05,1.52mm·min-1)的降雨试验,并对自然堆土泥沙侵蚀量、径流量进行对比分析。结果表明:在植被类型相同时,降雨强度与产沙量、径流量呈显著正相关(与产沙量相关系数分别为0.718,0.639,0.644;与径流量相关系数分别为0.676,0.682,0.628);在降雨强度相同时,不同植被类型堆土流失量差异明显,呈农田>荒地>林地,农田径流量最大...
关键词：
自然堆土 植被类型 降雨强度 水土流失
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋孝玉 白鹏 王娟 史文娟 王全九
【目的】对陕北榆林黄土坡地枣园的降雨入渗、产流进行试验与模拟研究,为陕北坡地枣园雨水的高效利用提供指导。【方法】在陕北枣园径流小区,利用人工降雨试验,开展不同降雨强度(0.8,1.0,1.3mm/min)和不同初始土壤含水率(0.08,0.15,0.24cm3/cm3)条件下的降雨、入渗产流试验,运用Richards入渗方程结合水量平衡方程对人工降雨的入渗、产流过程进行模拟。【结果】土壤含水率相同条件下,降雨强度越大产流时刻越早,入渗达到稳定的时间越短,累积入渗量和径流量越大;降雨强度相同条件下,土壤初始含水率越大,产流越快,平均入渗率越小,趋于稳定入渗的时间越短,累积产流量也越大。模拟值与实...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王民 崔灵周 范磊 胡彩虹
由于不同地貌量化参数各具特色,流域土壤侵蚀预报模型中地貌因子量化参数选择目前还没有统一认识。从模拟试验入手,利用分形理论、灰色关联分析方法、GIS和高精度摄影测量技术,对小流域模型次降雨相对输沙模数及相对径流模数分别与地貌分形维数、平均坡度、沟壑密度、相对高差、地形起伏度和地面破裂度6个常用地貌量化参数的关联度进行研究。研究结果表明:地貌分形维数与小流域模型次降雨相对输沙模数及径流模数的关联度明显高于其他地貌量化参数,分别达到0.804和0.895;地貌分形维数与小流域模型次降雨侵蚀产沙的定量作用关系可用指数函数很好表达。对于促进地貌分形维数在流域土壤侵蚀预报研究中的应用,提高土壤侵蚀预报模型...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李彦 高燕 张英鹏 孙明 陈清
采用室内土柱模拟试验,研究在山东平均降雨条件下不同施磷量对褐土各组分无机磷含量及形态转化的影响。结果表明,经过模拟降雨后,在0~10 cm土层中,各施磷处理的无机磷总量随着施磷量的增加而升高;随着土层的加深(10~50 cm),各土层无机磷总量是施磷量为P2(180 kg/hm2)时最高。而在10~30 cm土层,是施磷量为P3(1 440 kg/hm2)的土壤无机磷总量高于P1,而在30~50 cm则是P1高于P3。同时,不同施磷量对磷组分含量及其占无机磷总量的比例都发生了改变,当施磷量分别为P1、P2和P3时,各无机磷组分的含量及所占比例按高低排序分别为:Ca10-P>Al-P,O-P>C...
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